Анотація до роботи:

Караван В.В. Деформативність і тріщиностійкість згинальних залізобетонних елементів при дії знакозмінних навантажень – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.23.01 – будівельні конструкції, будівлі та споруди. Національний університет “Львівська політехніка”, Львів, 2004.

Дисертація присвячена вивченню впливу малоциклових знакозмінних навантажень різного рівня на деформативність та тріщиностійкість згинальних залізобетонних елементів. Експериментально та теоретично досліджена робота таких елементів на дію знакозмінних навантажень. Наведено залежності зміни механічних характеристик бетону внаслідок попередньої дії малоциклового знакозмінного навантаження. Наведено методику визначення моменту утворення, ширини розкриття тріщин та прогинів згинальних залізобетонних елементів при дії знакозмінних навантажень. Запропоновані методи розрахунку базуються на отриманих автором змінах механічних характеристик бетону.

1. В практиці будівництва випадок малоциклового знакозмінного навантаження досить часто зустрічається під час експлуатації залізобетонних конструкцій та при реконструкції існуючих будівель і споруд. Є окремі дослідження присвячені аналізу напружено-деформованого стану згинальних залізобетонних елементів за різних видів навантажень, у тому числі і малоциклових знакозмінних, встановлено їх вплив на зміну міцнісних характеристик бетону й арматури, а також на несучу здатність залізобетонних елементів, що згинаються. Питання впливу знакозмінного навантаження різного рівня на процеси утворення, розвитку тріщин, ширину розкриття тріщин залізобетонних елементів вивчені значно менше.

2. Встановлено, що малоциклове знакозмінне навантаження впливає на механічні властивості важкого бетону, зменшуючи його модуль пружності E_b0 та граничне значення коефіцієнта пластичності _R. Обрис кривих деформування бетону дослідних зразків, побудованих за допомогою модифікованих параметрів E_b0 і _R, відрізняється від зразків-еталонів.

3. За дії знакозмінного навантаження існує відмінність у роботі попередньо-стиснутої та попередньо-розтягнутої зон бетону й арматури. Деформації попередньо-стиснутої арматури й попередньо-розтягнутого бетону балок перевищували деформації арматури та бетону, що зазнавали відповідно попереднього розтягу й стиску на 20 і 10% протягом десяти циклів випробувань. Накопичення деформацій в стиснутому бетоні й розтягнутій арматурі за дії знакозмінного навантаження залежить від рівня, кількості циклів навантаження та від коефіцієнта асиметрії циклу. Залишкові деформації бетону та арматури проявляються на перших циклах навантаження із поступовим їх затуханням на подальших циклах.

4. Відмічено, що деформації бетону та арматури, як і процеси утворення й розвитку тріщин в дослідних зразках, стабілізуються до п’ятого циклу знакозмінного навантаження, а після довантаження балок на п’ятому циклі – до десятого циклу. Стабілізація прогинів згинальних залізобетонних елементів відбулась до десятого циклу навантаження.

5. В залізобетонних балках малоциклове знакозмінне навантаження негативно впливає на момент утворення тріщин зменшуючи його в 3 рази та, залежно від рівня й кількості циклів навантаження, збільшує довжину, кількість та ширину розкриття нормальних тріщин в 1,5 рази і похилих в 2 – 2,2 рази, а також збільшує величину прогинів згинальних елементів на 10 – 20% у порівнянні з одноразовим навантаженням.

6. Запропоновано методику розрахунку залізобетонних елементів, що згинаються, за другою групою граничних станів при дії малоциклового знакозмінного навантаження, розроблено рекомендації по врахуванню впливу знакозмінного навантаження різного рівня на зміну механічних характеристик важкого бетону та момент тріщиноутворення, ширину розкриття тріщин і прогини згинальних елементів.

Публікації автора:

1. Масюк Г.Х., Караван В.В. Задачі та методика експериментальних досліджень деформативності та тріщиностійкості згинальних залізобетонних елементів, що зазнають впливу малоциклового короткочасного знакозмінного навантаження // Вісник Українського державного університету водного господарства та природокористування. Зб. наук. пр. – Рівне. – 2002. – Вип. 4 (17). – С. 174–179.

2. Масюк Г.Х., Караван В.В. Тріщиностійкість і деформативність згинальних залізобетонних елементів при дії малоциклових знакозмінних навантажень // Коммунальное хозяйство городов. Науч.- техн. сб. – Киев: Техника. – 2002. – Вып. 39. – С. 63–68.

3. Масюк Г.Х., Караван В.В. Результати експериментальних досліджень тріщиностійкості згинальних залізобетонних елементів, що зазнають впливу малоциклового короткочасного знакозмінного навантаження // Вісник Українського державного університету водного господарства та природокористування. Зб. наук. пр. – Рівне. – 2002. – Вип. 5 (18). – С. 40–46.

4. Масюк Г.Х., Григорчук А.Б., Караван В.В. Рекомендації до розрахунку згинальних залізобетонних елементів, що працюють в умовах малоциклових знакозмінних навантажень // Сталезалізобетонні конструкції. Дослідження, проектування, будівництво, експлуатація. Зб. наук. ст. – Кривий Ріг. – 2002. – Вип. 5. – С. 161–167.

5. Масюк Г.Х., Григорчук А.Б., Караван В.В. Залежність несучої здатності згинальних залізобетонних елементів від рівня одноциклового знакозмінного навантаження // Ресурсоекономні матеріали, конструкції, будівлі та споруди. Зб. наук. пр. – Рівне. – 2000. – Вип. 4. – С. 218–222.

6. Масюк Г.Х., Караван В.В. Результати експериментальних досліджень тріщиностійкості і деформативності згинальних залізобетонних елементів під дією малоциклових знакозмінних навантажень // Сталезалізобетонні конструкції. Дослідження, проектування, будівництво, експлуатація. Зб. наук. ст. – Кривий Ріг. – 2002. – Вип. 5. – С. 168–172.

7. Караван В.В. Вплив знакозмінних малоциклових навантажень на ширину розкриття нормальних і похилих тріщин в згинальних залізобетонних елементах // Будівельні конструкції. Перспективи розвитку будівельних конструкцій, будівель, споруд та їх основ. Зб. наук. пр. – Київ: НДІБК. – 2003. – Вип. 58. – С. 57–63.

8. Масюк Г.Х., Караван В.В. Деформативність та тріщиностійкість згинальних залізобетонних елементів, що зазнають дії малоциклових короткочасних знакозмінних навантажень. За результатами експериментальних досліджень // Ресурсоекономні матеріали, конструкції, будівлі та споруди. Зб. наук. пр. – Рівне. – 2003. – Вип. 9. – С. 251–256.

9. Масюк Г.Х., Караван В.В. Прогини залізобетонних елементів, що згинаються, при дії малоциклових знакозмінних навантажень // Вісник Українського державного університету водного господарства та природокористування. Зб. наук. пр. – Рівне. – 2003. – Вип. 4 (23). – С. 137–144.